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Proposition de géométrie pour lantenne permanente de RESIF Groupe de Travail Instrumentation GTI -WP 4 J. Vergne, M. Grunberg, V. Douet, T. Monfret, S.

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1 Proposition de géométrie pour lantenne permanente de RESIF Groupe de Travail Instrumentation GTI -WP 4 J. Vergne, M. Grunberg, V. Douet, T. Monfret, S. Lambotte, J.M. Douchain, M. Langlais, D. Ponceau,O. Coutant 12 décembre 2009

2 Objectif –Fournir une géométrie de référence pour lantenne permanente sismologique de RESIF-EPOS dans le but dorienter la recherche des futurs sites à instrumenter Critères principaux –Le besoin dune maille large (« backbone ») la plus homogène possible, principalement utilisée dans les études dimagerie des structures et danalyse des sources télésismiques. Cette maille large correspond à celle planifiée dans le cadre du RLBP. –Le besoin dune maille intermédiaire avec une densité de stations accrue dans les zones sismiquement actives du territoire, de manière à localiser le plus correctement possible cette activité. Contraintes –Inclure les stations « large bande » existantes et envisagées. Inclure les sites « courte période » du RéNaSS qui pourront potentiellement être réutilisés dans lantenne RESIF –Nombre raisonnable de stations –Eviter que de vastes régions ne soient pas couvertes

3 Situation actuelle Actuellement, seules les stations LB (regroupées au sein du RLBP) correspondent aux besoins de RESIF Déduit du tableau de synthèse effectué par le WP4 du GTI. Ne comprends pas (encore) les stations CP du LDG Ensemble des stations par réseauStations RESIF

4 Géométrie proposée de lantenne sismologique Note : Cette carte fait encore apparaitre la notion de stations Large Bande (LB) et Moyenne Bande (MB). Le GTI propose de faire évoluer cette notion vers 3 classes de stations : A+, A et B, en fonction des objectifs scientifiques de chaque niveau de lantenne et de la qualité des sites induite.

5 Géométrie de toutes les composantes de lantenne

6 Méthode de calcul de la géométrie 1.Fabrication de cellules de Voronoï à partir de la sismicité observée (Catalogue BCSF Ml>2.2) Points rouges et lignes bleues 2.Fabrication dun réseau virtuel en placant une station à chaque sommet des cellules de Voronoï Points noirs 3.Sous échantillonnage en ne retenant quune station dans des blocs de 30 km de côté Triangles bleus 4. Prise en compte des sites existants (RéNaSS et RLBP) ou prévus dans le RLBP Triangles verts et noirs

7 Méthode de calcul de la géométrie 5.Fabrication des cellules de Voronoï autour de ces stations Lignes et triangles 6. Calcul de la densité de séismes dans chaque cellule Points noirs 7.Elimination itérative (étapes 4 à 6) de la cellule (+ station) de densité de sismicité la plus faible, sauf si la superficie de cette cellule est > 5000 km2. Arrêt des itérations lorsquil reste 220 stations

8 Quality of seismicity location in France GT5 criteria (Bondar et al., 2004) 1 sta. < 30 km10 sta. < 250 km Gap 1 < 110°Gap 2 < 160° RéNaSS +RLBP Catalog : BCSF ( events) By criteria 29 % of GT5 events in France

9 Quality of seismicity location in France GT5 criteria (Bondar et al., 2004) 1 sta. < 30 km10 sta. < 250 km Gap 1 < 110°Gap 2 < 160° RESIF Catalog : BCSF ( events) By criteria 60 % of GT5 events in France

10 Interface imaging from receiver functions (PS+SP) Coverage at depth = 40 km PhaseMagnitudeDistance PSM > 630° < D < 90° SPM > 6.550° < D < 90° RLBPRESIF Catalog : NEIC from 1999 to 2008

11 Interface imaging from receiver functions (PS+SP) Coverage at depth = 140 km PhaseMagnitudeDistance PSM > 635° < D < 90° SPM > 6.565° < D < 90° RLBPRESIF Catalog : NEIC from 1999 to 2008

12 Interface imaging from receiver functions (PS+SP) Coverage at depth = 410 km PhaseMagnitudeDistance PSM > 645° < D < 90° SPM > 6.580° < D < 90° RLBPRESIF Catalog : NEIC from 1999 to 2008

13 Tomography from Noise Correlation Functions Path coverage Period = 15 s Distance between stations > 158 km RLBPRESIF (log scale)

14 Tomography from Noise Correlation Functions Path coverage Period = 50 s Distance between stations > 600 km RLBPRESIF (log scale)

15 Quelques commentaires Avantages –Compromis entre distribution homogène (principalement pour les études de structure) et densifiée dans les zones sismiquement actives –Prise en compte de lexistant Inconvénients –Approche automatique donc présence daberrations (cf. la forte densité de stations le long des frontières du Nord) –Nombre total de stations fixé arbitrairement Etapes suivantes –Feedback de lensemble de la communauté –Modification à la main des points aberrants et densification de quelques zones mal couvertes –Prise en compte des stations dans les pays limitrophes –Remplacement de certaines stations théoriques par des sites existants (RAP, réseaux régionaux, …) de qualité localisés à proximité. –Effectuer dautres études sur lintérêt de cette géométrie (cartes de magnitude de complétude, résolution pour les tomographies locales, réponse de lantenne pour des analyses en réseau, …)


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